package com.guyu.plugin.geodesy;

import org.dromara.hutool.core.data.CoordinateUtil;
import org.gavaghan.geodesy.Ellipsoid;
import org.gavaghan.geodesy.GeodeticCalculator;
import org.gavaghan.geodesy.GeodeticCurve;
import org.gavaghan.geodesy.GlobalCoordinates;
import org.locationtech.proj4j.CRSFactory;
import org.locationtech.proj4j.CoordinateReferenceSystem;
import org.locationtech.proj4j.CoordinateTransformFactory;
import org.locationtech.proj4j.ProjCoordinate;

import java.util.Arrays;
import java.util.List;

/**
 * <p> 地图工具类 </p>
 *
 * @author tanyunpeng
 * @date 2023/8/16
 */
public class GeodesyUtil extends CoordinateUtil {

    private static double rad(double d) {
        return d * Math.PI / 180.0;
    }

    /**
     * 计算经过指定距离和指定起始方位后的目的地
     *
     * @param ellipsoid 坐标系
     * @param startLat  起始纬度
     * @param startLng  起始经度
     * @param startLat  结束纬度
     * @param startLng  结束经度
     * @param startLat  距离
     * @return
     */
    public static GlobalCoordinates getDistanceLonLat(Ellipsoid ellipsoid, Double startLat, Double startLng, Double endLat, Double endLng, Double distance) {

        //起始位置
        GlobalCoordinates start = new GlobalCoordinates(startLat, startLng);
        //结束位置
        GlobalCoordinates end = new GlobalCoordinates(endLat, endLng);
        //距离 单位 米
        //double distance = distance;

        //计算大地测量曲线
        GeodeticCurve geodeticCurve = getCalculateGeodeticCurve(ellipsoid, start, end);
        //启动轴承（度）
        double startBearing = geodeticCurve.getAzimuth();

        return getulateEndingGlobalCoordinates(ellipsoid, start, startBearing, distance);

    }


    /**
     * 计算两个点之间的距离
     *
     * @param gpsFrom
     * @param gpsTo
     * @param ellipsoid
     * @return
     */
    public static double getDistanceMeter(GlobalCoordinates gpsFrom, GlobalCoordinates gpsTo, Ellipsoid ellipsoid) {
        //创建GeodeticCalculator，调用计算方法，传入坐标系、经纬度用于计算距离
        GeodeticCurve geoCurve = new GeodeticCalculator().calculateGeodeticCurve(ellipsoid, gpsFrom, gpsTo);
        return geoCurve.getEllipsoidalDistance();
    }

    /**
     * 计算指定基准上两点之间的大地测量曲线
     *
     * @param start     起始位置
     * @param end       结束位置
     * @param ellipsoid 坐标系
     * @return
     */
    public static GeodeticCurve getCalculateGeodeticCurve(Ellipsoid ellipsoid, GlobalCoordinates start, GlobalCoordinates end) {
        return new GeodeticCalculator().calculateGeodeticCurve(ellipsoid, start, end);
    }

    /**
     * 计算指定基准上两点之间的大地测量曲线
     *
     * @param start        起始位置
     * @param distance     距离
     * @param ellipsoid    坐标系
     * @param startBearing 大地测量曲线
     * @return
     */
    public static GlobalCoordinates getulateEndingGlobalCoordinates(Ellipsoid ellipsoid, GlobalCoordinates start, double startBearing, double distance) {
        return new GeodeticCalculator().calculateEndingGlobalCoordinates(ellipsoid, start, startBearing, distance);
    }


    /**
     * 坐标系转换
     *
     * @param source    原坐标系 例：WGS84（EPSG:4326）
     * @param target    目标坐标系 例：中国大地坐标系2000（EPSG:4490）
     * @param longitude 经度
     * @param latitude  维度
     * @return
     */
    public static ProjCoordinate transform(String source, String target, double longitude, double latitude) {
        CRSFactory crsFactory = new CRSFactory();
        // 大地坐标系(WGS84)
        CoordinateReferenceSystem sourceCRS = crsFactory.createFromName(source);
        //国家2000坐标系(CGCS2000)
        CoordinateReferenceSystem targetCRS = crsFactory.createFromName(target);
        //定义WGS84坐标点
        ProjCoordinate wgs84Point = new ProjCoordinate(longitude, latitude);
        //将WGS84坐标点转换为CGCS2000坐标系下的平面坐标
        return new CoordinateTransformFactory()
                .createTransform(sourceCRS, targetCRS)
                .transform(wgs84Point, new ProjCoordinate());
    }

    /**
     * 坐标系转换  WGS84(国际通用) >>> CGCS2000(2000国家大地坐标)
     */
    public static ProjCoordinate wgsTo2000(double longitude, double latitude) {
        return transform("EPSG:4326", "EPSG:4490", longitude, latitude);
    }


    /**
     * 计算是否在圆内
     *
     * @param radius 半径（单位/米）
     * @param p1     圆心坐标
     * @param p2     判断点坐标
     * @return: boolean true:在圆内,false:在圆外
     * @date: 2021-11-08 09:44:54
     */
    public static boolean isInCircle(double radius, Coordinate p1, Coordinate p2) {
        double radLat1 = rad(p1.getLat());
        double radLat2 = rad(p2.getLat());
        double a = radLat1 - radLat2;
        double b = rad(p1.getLng()) - rad(p2.getLng());
        double s = 2 * Math.asin(Math.sqrt(Math.pow(Math.sin(a / 2), 2) +
                Math.cos(radLat1) * Math.cos(radLat2) * Math.pow(Math.sin(b / 2), 2)));
        s = s * RADIUS;
        s = Math.round(s * 10000) / 10000;
        return !(s > radius);
    }

    /**
     * 是否在矩形区域内
     *
     * @param lng    测试点经度
     * @param lat    测试点纬度
     * @param minLng 矩形四个点中最小经度
     * @param maxLng 矩形四个点中最大经度
     * @param minLat 矩形四个点中最小纬度
     * @param maxLat 矩形四个点中最大纬度
     * @return boolean true:在矩形内, false:在矩形外
     *
     * @Title: isInArea
     */
    public static boolean isInRectangleArea(double lng, double lat, double minLng, double maxLng,
                                            double minLat, double maxLat) {
        if (isInRange(lat, minLat, maxLat)) {//如果在纬度的范围内
            if (minLng * maxLng > 0) {
                return isInRange(lng, minLng, maxLng);
            } else {
                if (Math.abs(minLng) + Math.abs(maxLng) < 180) {
                    return isInRange(lng, minLng, maxLng);
                } else {
                    double left = Math.max(minLng, maxLng);
                    double right = Math.min(minLng, maxLng);
                    return isInRange(lng, left, 180) || isInRange(lng, right, -180);
                }
            }
        } else {
            return false;
        }
    }

    /**
     * 是否在矩形区域内
     *
     * @param point     测试点
     * @param gpsPoints 矩形GPS四个坐标点
     * @return boolean true:在矩形内, false:在矩形外
     *
     * @Title: isInArea
     */
    public static boolean isInRectangleArea(Coordinate point, Coordinate[] gpsPoints) {
        if (gpsPoints.length != 4) {
            return false;
        }
        double[] lats = new double[4];
        double[] lngs = new double[4];
        for (int i = 0; i < gpsPoints.length; i++) {
            lats[i] = gpsPoints[i].getLat();
            lngs[i] = gpsPoints[i].getLng();
        }
        Arrays.sort(lats);
        Arrays.sort(lngs);
        return isInRectangleArea(point.getLat(), point.getLng(), lats[0], lats[3], lngs[0], lngs[3]);
    }


    /**
     * 判断是否在经纬度范围内
     *
     * @param point
     * @param left
     * @param right
     * @return boolean
     */
    public static boolean isInRange(double point, double left, double right) {
        return point >= Math.min(left, right) && point <= Math.max(left, right);
    }

    /**
     * 判断点是否在多边形内
     *
     * @param point 测试点
     * @param pts   多边形的点
     * @return boolean true:在多边形内, false:在多边形外
     *
     * @throws
     * @Title: IsPointInPoly
     */
    public static boolean isInPolygon(Coordinate point, List<Coordinate> pts) {

        int N = pts.size();
        boolean boundOrVertex = true;
        int intersectCount = 0;//交叉点数量
        double precision = 2e-10; //浮点类型计算时候与0比较时候的容差
        Coordinate p1, p2;//临近顶点
        Coordinate p = point; //当前点

        p1 = pts.get(0);
        for (int i = 1; i <= N; ++i) {
            if (p.equals(p1)) {
                return boundOrVertex;
            }

            p2 = pts.get(i % N);
            if (p.getLng() < Math.min(p1.getLng(), p2.getLng()) || p.getLng() > Math.max(p1.getLng(), p2.getLng())) {
                p1 = p2;
                continue;
            }

            //射线穿过算法
            if (p.getLng() > Math.min(p1.getLng(), p2.getLng()) && p.getLng() < Math.max(p1.getLng(), p2.getLng())) {
                if (p.getLat() <= Math.max(p1.getLat(), p2.getLat())) {
                    if (p1.getLng() == p2.getLng() && p.getLat() >= Math.min(p1.getLat(), p2.getLat())) {
                        return boundOrVertex;
                    }

                    if (p1.getLat() == p2.getLat()) {
                        if (p1.getLat() == p.getLat()) {
                            return boundOrVertex;
                        } else {
                            ++intersectCount;
                        }
                    } else {
                        double xinters = (p.getLng() - p1.getLng()) * (p2.getLat() - p1.getLat()) / (p2.getLng() - p1.getLng()) + p1.getLat();
                        if (Math.abs(p.getLat() - xinters) < precision) {
                            return boundOrVertex;
                        }

                        if (p.getLat() < xinters) {
                            ++intersectCount;
                        }
                    }
                }
            } else {
                if (p.getLng() == p2.getLng() && p.getLat() <= p2.getLat()) {
                    Coordinate p3 = pts.get((i + 1) % N);
                    if (p.getLng() >= Math.min(p1.getLng(), p3.getLng()) && p.getLng() <= Math.max(p1.getLng(), p3.getLng())) {
                        ++intersectCount;
                    } else {
                        intersectCount += 2;
                    }
                }
            }
            p1 = p2;
        }
        return intersectCount % 2 != 0;
    }
}
